[发明专利]一种制氢设备及方法

说明书

本发明提供了一种制氢设备及方法，设备包括：供液装置，用于输出原料液；汽化装置，与所述供液部件连通，用于使所述原料液汽化；反应装置，与所述汽化装置连通，用于对汽化的所述原料液进行重整反应生成包含氢气的混合气体；加热装置，与所述反应装置连接，用于对所述反应装置进行加热；以及燃烧装置，与所述反应装置连通，且与所述汽化装置的位置相对设置，用于燃烧所述反应装置输出的混合气体，并为所述汽化装置供热；使得本发明的所述制氢设备与燃烧甲醇供热的制氢设备相比较，本发明的制氢设备对能源的利用效率高，而且能够在较短的时间内从常温加热到380℃。

技术领域

本发明涉及制氢的技术领域，具体而言，涉及一种制氢设备和一种制氢方法。

背景技术

随着科技的进步及技术的发展，氢气逐渐作为主要的清洁能源应用于各生产制造领域中，其中，氢气制备主要技术工艺有热化学制氢和水电解制氢，热化学制氢技术主要包括化石能源制氢及化工原料制氢，化石能源制氢包括水煤气制氢和天然气重整制氢等；化工原料制氢主要包括醇类裂解制氢和醇类重整制氢等，例如甲醇水蒸气重整制氢，甲醇制氢具备规模灵活、投资成本低、碳排放低、原料易得等优势；

目前国内甲醇制氢主要采用甲醇水蒸气重整制氢工艺，即甲醇与水蒸气重整制得以H₂、CO、CO₂为主要组分的合成气，再经过提纯产出高纯氢气。

相关技术，制氢设备采用电加热方式对反应装置进行加热，加热效率低，甲醇与水蒸气重整制得以H₂、CO、CO₂为主要组分的合成气的燃烧加热效率高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提供一种制氢设备和一种制氢方法，采用甲醇水原料液在反应装置内进行重整之后生成混合气体，通过混合气体通入到燃烧装置内进行燃烧，产生的热量对汽化装置进行加热，使得汽化装置内的原料液获取热能后升温汽化，并保持较高的温度进入到所述反应装置内进行反应，其中，甲醇燃烧的热值是19079千焦/kg，而氢气燃烧的热值为142500千焦/kg，使得本发明的所述制氢设备与燃烧甲醇供热的制氢设备相比较，本发明的制氢设备对能源的利用效率高，而且能够在较短的时间内从常温加热到380℃，以及有效地解决了相关技术中的制氢设备采用电加热将甲醇水汽化然后进行燃烧，以对反应装置进行加热，来实现对甲醇与水蒸气重整制得以H₂、CO、CO₂为主要组分的合成气，改善该设备对甲醇的利用效率较低、设备启动时间长，启动功耗大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的技术方案提供了一种制氢设备，包括：

供液装置，用于输出原料液；

汽化装置，与所述供液部件连通，用于汽化所述原料液；

反应装置，与所述汽化装置连通，用于对汽化的所述原料液进行反应生成包含氢气的混合气体；

加热装置，与所述反应装置连接，用于对所述反应装置进行加热；以及

燃烧装置，与所述反应装置连通，且与所述汽化装置的位置相对设置，用于燃烧所述反应装置输出的混合气体，并为所述汽化装置供热。

在上述技术方案中，优选地，还包括：

第一测温装置，设于所述汽化装置与所述反应装置之间，用于检测汽化装置输出的原料液的温度。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述反应装置还包括：

微通道汽化室，与所述汽化装置相连通；

重整室，与所述微通道汽化室相连通，用于对汽化的所述原料液进行重整反应生成包含氢气的混合气体；